Einfluss des Vormaterials auf die mehrstufige Kaltumformung vom Draht

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Diss. Reihe Maschinenbau, Band 392

Language
de
Document Type
Doctoral Thesis
Issue Date
2022-04-29
Issue Year
2022
Authors
Zimmermann, Bastian
Editor
Franke, Jörg
Hanenkamp, Nico
Hausotte, Tino
Merklein, Marion
Schmidt, Michael
Wartzack, Sandro
Publisher
FAU University Press
ISBN
978-3-96147-520-9
Abstract

In the production of fasteners, wire materials are usually used as prematerial. Due to the strong cost pressure in a globalized sales market, the pre-material as a potential factor for reducing manufacturing costs moves into focus. However, an incorrect choice of pre-material carries the risk of impairing process capability, as can be seen from the model process investigated in this work. A detailed analysis of a boron-manganese steel made it possible to determine how the wire manufacturing process affects the plastic material properties. The developed modeling approaches which take into account the properties from preliminary processes in numerical models now allow the quantification of properties of different manufacturing variants of a wire material. In addition, an investigation of important basic forming operations shows that the targeted use of prematerial conditions can also be used to extend process limits.

Abstract

Bei der Herstellung von Verbindungselementen kommen meist Drahtwerkstoffe als Ausgangsmaterial zum Einsatz. Aufgrund des in einem globalisierten Absatzmarkt starken Kostendrucks rückt das Vormaterial vermehrt in den Fokus als potentieller Hebel zur Reduzierung der Herstellungskosten. Eine falsche Wahl des Vormaterials birgt jedoch die Gefahr einer Beeinträchtigung der Prozessfähigkeit, wie anhand des im Rahmen der Arbeit untersuchten Modellprozesses hervorgeht. Durch eine eingehende Analyse eines Bor-Mangan-Stahls konnte die Beeinflussung der plastischen Werkstoffeigenschaften durch die Drahtherstellung ermittelt werden. Die erarbeiteten Modellierungsansätze zur Berücksichtigung der Eigenschaften aus Vorprozessen in numerischen Modellen lassen nun eine Quantifizierung der unterschiedlichen Eigenschaften von verschiedenen Herstellungsvarianten eines Drahtwerkstoffes zu. Zudem wird anhand einer Untersuchung wichtiger Grundumformoperationen deutlich, dass der gezielte Einsatz von Vormaterialzustände auch zur Erweiterung von Prozessgrenzen genutzt werden kann.

Series
FAU Studien aus dem Maschinenbau
Series Nr.
392
Citation
Notes
Parallel erschienen als Druckausgabe bei FAU University Press, ISBN: 978-3-96147-519-3
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